Simulação distribuída e paralela
Gabriel Baracuhy
Thiago Martins
Roteiro:
Introdução
Categorias de simulação
Benefícios
Dificuldades
Modelos
Aplicações
Ferramentas
Simulação distribuída e paralela
• Qualquer simulação onde mais de um
processador é utilizado
• Simulação paralela X Simulação distribuída
– Processamento distribuído
– Processamento paralelo
Simulação distribuída X Simulação
paralela
• Diferença entre computadores paralelos e
distribuídos
Simulação distribuída X Simulação
paralela
Categorias de simulação
• Simulações de análise
– Interação do usuário: Limitada ou nula
– Ex: Avaliar projetos alternativos ou políticas de
controle
– Computar resultados
• Ambientes virtuais
– Interação do usuário: Completa
– Treinamento, entretenimento
Benefícios
• Tempo de execução
– Redes de comunicações com muitos nós
• Simulações On-line
– Execuções muito rápidas
• Simulações para ambientes virtuais
– Devem executar em tempo real
• Distribuição geográfica
– Criação de ambiente virtuais distribuídos
• Simplificar integração
– Simplifica a integração de simuladores
• Tolerância a falhas
Benefícios
• Simular cenários maiores
• Realizar uma funcionalidade melhorada
• Integrar simuladores inerentemente
separados
Dificuldades
• Conhecer profundamente o sistema e o modelo a ser
simulado
• Analisar a melhor maneira de dividir o modelo em
processos lógicos
• Dependendo do modelo, conhecer os protocolos de
sincronização
• Conhecer as características arquiteturais da plataforma
usada
Modelos de simulação distribuída
• SRIP
– Single Replication In Parallel
– Modelo decomposto em processos lógicos, cada um
rodando em um processador diferente
– Problema: Garantir a sincronia dos diversos processos
• MRIP
– Multiple Replication In Parallel
– Instâncias independentes da mesma simulação rodam em
paralelo
– Livre de problemas de sincronia, mas nem sempre
aplicável
Gerenciamento de tempo
• Execução da simulação corretamente
sincronizada
– Conjunto de processos lógicos
– Garantir execução da simulação seja repetível
• Abordagens
– Otimista
– Conservadora
Simulação distribuída e paralela
• Plataformas paralelas mais acessíveis
– Quase todo dispositivo computacional tem
múltiplos núcleos
– Desktops podem ter dezenas de núcleos
• Melhor entendimento sobre a área
– Quase 3 décadas de pesquisa
– Tecnologia pronta para ser aplicada e aproveitada
Aplicações
• Simulação de rede
– Protocolos de internet, segurança, projeto P2P
• Simulação de tráfego
– Plano de emergência, análise de política ambiental,
planejamento urbano
• Simulação de dinâmicas sociais
• Simulações de sensores
• Simulações organizacionais
Aplicações